Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1. Медико-социальная значимость переломов проксимального отдела плечевой кости 12
1.2. Механизм и классификация переломов проксимального отдела плечевой кости 15
1.3. Клинико-диагностические аспекты переломов проксимального отдела плечевой кости 21
1.4. Современные методы лечения переломов проксимального отдела плечевой кости 26
Глава 2. Материалы и методы исследования 36
2.1. Клиническая характеристика пациентов 36
2.2. Клинико-статистический анализ обследуемых пациентов 40
2.3. Методы лабораторного и инструментального обследования 41
2.4. Методы статистического анализа полученных результатов 43
Глава 3. Технология способа и этапы «перкутанного остеосинтеза блокируемыми спицевыми конструкциями» 46
Глава 4. Результаты и анализ собственных исследований 52
4.1. Клинические примеры пациентов после перкутанного остеосинтеза блокируемыми спицевыми конструкциями 52
4.2. Сравнительная характеристика результатов лечения пациентов с переломами проксимального отдела плечевой кости различными методами остеосинтеза 63
Глава 5. Экспериментальное изучение прочностных характеристик макетного образца плечевой кости при перкутанном остеосинтезе блокируемыми спицевыми конструкциями 87
5.1. Экспериментальное исследование миграции фиксатора при перкутанном остеосинтезе блокируемыми спицевыми конструкциями и без блокирования 89
5.2. Экспериментальное исследование по изучению прочностных характеристик проксимального отдела макетного образца плечевой кости после формирования перфорационных отверстий 91
5.3. Экспериментальное исследование по определению оптимального расстояния между перфорационными отверстиями при перкутанном остеосинтезе блокируемыми спицевыми конструкциями 94
Заключение с обсуждением результатов исследования 99
Выводы 113
Практические рекомендации 114
Список сокращений 115
Список литературы 116
- Механизм и классификация переломов проксимального отдела плечевой кости
- Технология способа и этапы «перкутанного остеосинтеза блокируемыми спицевыми конструкциями»
- Сравнительная характеристика результатов лечения пациентов с переломами проксимального отдела плечевой кости различными методами остеосинтеза
- Экспериментальное исследование по определению оптимального расстояния между перфорационными отверстиями при перкутанном остеосинтезе блокируемыми спицевыми конструкциями
Механизм и классификация переломов проксимального отдела плечевой кости
В настоящий момент под переломом кости подразумевают дефект в её анатомической структуре и функции, вызванный воздействием различных механических факторов на организм [59; 151]. Как уже известно, в большинстве случаев проксимальные переломы плеча являются следствием системного остеопоротиче-ского поражения костей у лиц старшего возраста [207]. Как правило, подобные переломы возникают при относительно небольшой энергии травмирующего агента. В современных источниках широко известны несколько классификаций травм проксимального отдела плечевой кости. Переломы, согласно универсальной классификации AO/ASIF, подразделяются на внесуставные (подбугорковые) – группа А и В, и внутрисуставные (надбугорковые) – группа С. Переломы группы А – это монофокальные (с одним участком повреждения) переломы, группа В – это бифокальные переломы [83; 152; 197; 204]. Внутри каждой из данных групп переломы делятся на подгруппы, согласно взаиморасположению фрагментов (Рисунок 1).
По литературным данным около 80% проксимальных повреждений плеча являются однофрагментарными переломами хирургической шейки. В данных случаях смещения отломков не происходит благодаря тому, что их удерживают мышцы ротаторной манжеты плеча и суставная капсула. В остальных 20% случаев встречаются многофрагментарные, оскольчатые переломы проксимального отдела плечевой кости, требующие репозиции и обязательного оперативного лечения (группы B2 и C2). Большинство ведущих специалистов согласно с тем, что классификация основных групп проксимальных плечевых переломов важна для принятия решения о лечении, поскольку прогноз и технические трудности при хирургическом лечении зависят от смещения и измельчения костных отломков [102; 126].
В основе механизма травмы надбугорковых переломов плечевой кости, лежит прямой удар по наружной поверхности плечевого сустава. Однако в некоторых ситуациях данный вид проксимальных повреждений плечевой кости может развиться в результате косвенной точки приложения травмирующего агента, например, при падении на локтевой сустав отведенной верхней конечности. В итоге головка плечевой кости сминается, а чаще раскалывается на несколько фрагментов. В свою очередь, с учетом биомеханизма травмы и смещения отломков внесустав-ные повреждения проксимальной части плечевой кости классифицируются на ад-дукционные и абдукционные переломы (Рисунок 2) [14; 197]. По данным M. C. Price и соавт. [164] более 70% случаев подбугорковых переломов приходится на травмы хирургической шейки плечевой кости.
Аддукционные переломы являются следствием падения на согнутую и приведенную в локтевом суставе верхнюю конечность. В подобных ситуациях основное действие силы направлено на локтевой сустав. За счет подвижности нижних ребер дистальный конец плечевой кости находится в максимальном приведении. Создается точка опоры на границе верхней и средней третей плеча за счет того, что вышестоящие ребра фиксированы к грудине. Возникающая рычаговая сила, продолжая осуществлять нагрузку на дистальный отдел плеча, способствует вывиху головки плечевой кости кнаружи. Данному обстоятельству препятствует прочная суставная капсула. В итоге возникает перелом на уровне хирургической шейки – наиболее слабом месте плечевой кости. В ходе повреждения происходит смещение центрального отломка кпереди и кнаружи. Его ротация кнаружи объясняется механизмом повреждения и тяги, осуществляемой надостной, подостной и малой круглой мышцами. Периферический же отломок в силу механизма травмы смещается кнаружи и кверху под действием силы дельтовидной мышцы и бицепса. Вследствие чего между фрагментами перелома формируется угол, открытый кнаружи [14].
Абдукционный перелом возникает при падении на отведенную верхнюю конечность. Особенностью в биомеханизме данных травм является то, что в результате одновременного действия сил в двух направлениях происходит смещение периферического отломка кнутри. «Своим наружным краем периферический фрагмент перелома разворачивает центральный в сторону приведения с его смещением кпереди и книзу. Периферический отломок, располагаясь кнутри от центрального фрагмента, образует угол, открытый кнаружи» [14].
Особое внимание исследователи уделяют костным переломовывихам плечевого сустава. К ним относятся повреждения суставной впадины (переломы Бан-карта) и импрессионные переломы головки плечевой кости (повреждения Хилл – Сакса). Согласно ряду исследований, костные переломы переднего края лопаточной впадины диагностируются у 20–30% лиц с первичным травматическим вывихом плеча, и у 90% больных с повторными смещениями плечевого сочленения и в 89% случаев неудачных хирургических вмешательств по поводу стабилизации сустава. Переломы Хилл – Сакса обнаруживаются у 93% лиц с первичными и рецидивирующими смещениями плечевого сустава, а также в 76% случаев неудачных оперативных стабилизаций [10; 95; 99; 115; 187; 188].
При переломах Банкарта головка плечевого сустава соскальзывает кпереди, действуя на переднюю стенку капсулы – она разрывается или отрывается от шейки лопатки в области суставной губы. Соударение переднего края впадины сустава с задне-наружным сектором головки плечевой кости ведет к её вдавленному костно-хрящевому перелому Хилла – Сакса [61; 70; 91; 118; 147].
Наиболее распространенной в клинической практике классификацией переломов проксимального отдела плечевой кости является классификация, предложенная C. S. Neer [149] еще в 1970 году. До сих пор данная классификация в большей степени отвечает всем требованиям, необходимым для планирования хирургического вмешательства [131]. В её основе лежит выделение «4 основных фрагментов, формирующихся при травмах проксимальной части плечевой кости (головка плечевой кости до уровня анатомической шейки, большой и малый бугорки и диафиз плечевой кости). Таким образом, по классификации Neer повреждения проксимального отдела плечевой кости представлены как двух, трех и четырех фрагментарные переломы и переломовывихи» [149] (Рисунок 3).
В последние годы многие авторы призывают учитывать при трех- и четырех-фрагментарных переломах головки плечевой кости такие осложнения, как нарушение кровоснабжения головки, ориентацию бугорков по отношению к ней и нестабильность диафизарной части кости. В дальнейшем данные осложнения угрожают развитию дислокации и повреждению хрящевой ткани с последующим некрозом головки плечевой кости [83; 131; 204]. Согласно H. S. Sohn и соавт. [181] частота различных осложнений, наблюдаемых после получения четырехфрагментарных переломов значительно выше по сравнению с двух- и трехфрагментарными повреждениями (72,7% против 7,4% и 20,8% соответственно).
На сегодняшний день в литературных работах доказана «четкая ассоциация между выраженностью ишемии головки плечевой кости и результатами хирурги 20 ческого лечения переломов проксимального отдела плеча» [47]. «Важным фактором, определяющим васкуляризацию головки, продольную, ротационную и угловую стабильность, является медиальная дуга плечевой кости. При нестабильных переломах проксимального отдела плечевой кости головка стремится сместиться в разгибательное положение по отношению к медиально смещенному диафизу» [64; 91; 130; 177].
Направление дислокации бугорков плечевой кости в основном зависит от тяги фиксированных к ним мышечных волокон. Так известно, что надостная, по-достная и малая круглая мышцы сдвигают большой бугорок в задне-верхнем и медиальном направлениях. Поэтому чаще всего большой бугорок при проксимальных переломах плечевой кости смещается в субакромиальное пространство. В данных ситуациях показанием к репозиции служит смещение фрагментов более чем на 5 мм [26; 93; 118; 150; 160; 180].
Необходимо учитывать тот факт, что вследствие травм проксимальной части плечевой кости её диафиз становится нестабильным в нескольких плоскостях, что способствует повреждению мягких тканей. В случаях, когда перелом не стабилизирован, диафиз плечевой кости под действием мышц отклоняется в медиальную сторону. В итоге происходит сдавливание сосудисто-нервного пучка [70; 160].
Механизм травмы плечевого сплетения разнообразен. Нервные волокна могут повреждаться в результате их растяжения, сдавлением гематомой или прямой травматизацией смещенной головкой плечевой кости. Диафиз же кости сначала пе-нетрирует и разрушает её бугорки, а затем повреждает ротаторную манжету плеча. Поэтому трех- и четырехфрагментарные переломы требуют обязательной стабилизации диафиза плечевой кости по отношению к её головке [119].
Технология способа и этапы «перкутанного остеосинтеза блокируемыми спицевыми конструкциями»
Хирургическое лечение пациентов с переломами проксимального отдела плечевой кости со смещением костных отломков методом «перкутанного остеосин-теза блокируемыми спицевыми конструкциями» всех пациентов проводили в отделении травматологии городской клинической больницы имени А. К. Ерамишан-цева (г. Москва). Получен патент на изобретение РФ № 2675357, зарегистрированный в Государственном реестре полезных моделей РФ от 18.12 2018 «Способ ма-лоинвазивного перкутанного остеосинтеза переломов проксимального отдела плечевой кости блокируемыми спицевыми конструкциями» Патентообладатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов»; авторы Солод Э. И., Лазарев А. Ф., Загородний Н. В., Абдулхабиров М. А., Кадышев В. В. (Рисунок 6).
Техника проведения и этапы операции. Положение пациента на ортопедическом столе – лежа на спине. В положение отведения травмированной верхней конечности в сторону под углом 30–45о (Рисунок 7), выполняют рентгенологический контроль плечевого сустава в двух (прямая и аксиальная) проекциях (Рисунок 8 – а – прямая проекция, б – аксиальная проекция).
Под контролем электронно-оптического преобразователя выполняют два прокола кожного покрова и подкожно-жировой клетчатки ниже уровня перелома на 7–8 см (Рисунок 9а) с использованием направляющих спиц диаметром 1,8 мм, один на латеральной поверхности плеча и второй – на переднелатеральной поверхности плеча, на месте проколов выполняют расширяющие разрезы длиной 0,8–1,0 см и устанавливают защитник мягких тканей, направляющей спицей перфорируют ближайший кортикальный слой плечевой кости (Рисунок 9б). Под рентгенологическим контролем по направляющим спицам канюлиро-ванным сверлом 5–6 мм выполняют перпендикулярно к оси кости два перфорационных отверстия диаметром 5–6 мм в кортикальном слое дистального отломка плечевой кости с их смещением не менее 2 см по высоте кости, при этом оси перфорационных отверстий располагают под углом 30–45о по отношению друг к другу (Рисунок 10 – а, б).
Затем, после удаления направляющих спиц, осуществляют закрытую ручную репозицию перелома. Поочередно интрамедуллярно проксимально проводят через каждое перфорационное отверстие прямые спицы предварительной фиксации диаметром 1,8 мм, с их продвижением за линию перелома (Рисунок 11 – а, б).
Для адекватного размещения фиксатора в плечевой кости осуществляют измерение длины спицевых конструкций. Проще всего это выполняют с помощью интрамедуллярно введенной спицы-ориентира через перфорационное отверстие. Выстоящий над кожей конец спицы сравнивают с аналогичной спицей, и разница считается погруженной в кость (Рисунок 12).
Предварительно проводят подготовку имплантата: спице придавалась Y-образная форма. При этом концы спицы имели упругое напряжение при их сведении (Рисунок 13). Рисунок 13 – Подготовка Y-образной формы имплантата
После сведения концов Y-образной спицы между собой производят заведение концов спиц в перфорационное отверстие в сжатом состоянии и затем интра-медуллярно проксимально забивают за плоскость перелома в головку плечевой кости (Рисунок 14 – а, б).
Кольцевидный изгиб спицы заклинивают в перфорационном отверстии и фиксируют винтом с шайбой (Рисунок 15 – а, б) в предварительно выполненных отверстиях диаметром 3,2 мм (Рисунок 16).
Раны ушивают 1-2 швами. Под рентгенологическим контролем производится контроль стабильности остеосинтеза, осуществляя полный объем движений в плечевом суставе, выполнения контрольных рентгенограмм (Рисунок 17 – а, б).
Сравнительная характеристика результатов лечения пациентов с переломами проксимального отдела плечевой кости различными методами остеосинтеза
Для улучшения результатов лечения пациентов с закрытыми переломами проксимального отдела плечевой кости со смещением отломков путем использования перкутанного остеосинтеза блокируемыми спицевыми конструкциями нами выполнен проспективный анализ 98 историй болезни пациентов с диагнозом «закрытый перелом проксимального отдела плечевой кости со смещением отломков», поставленном на основании типичной клинической картины и результатов инструментального исследования.
Пациенты были госпитализированы в сроки от 0 до 22 дней после травмы. Большинство пациентов (69,4%) обратились за медицинской помощью в день получения травмы, 8,2% – на следующий день и еще 16,3% – в течение недели.
Предоперационная подготовка заняла от 0 до 9 суток (Рисунок 39). Большинство пациентов (83,7%) были прооперированы на 2–5 сутки после поступления.
Предоперационная подготовка пациентов группы II (Рисунок 40), которым был проведен интрамедуллярный остеосинтез с помощью штифтов, занимала меньше времени по сравнению с другими группами (на 25%, р = 0,01), что подтверждается результатами дисперсионного анализа Краскелла – Уолиса о наличии статистически значимых различий между группами по продолжительности предоперационного периода (Н = 9,0, р = 0,011).
Иммобилизация в послеоперационном периоде осуществлялась у 71 пациентов (72,4%), в том числе косыночной повязкой – у 41 (41,8%), ортезом – у 28 (28,6%), гипсовой повязкой Дезо – 2 (2,0%). Продолжительность иммобилизации значительно отличалась в группах (Рисунок 41). В группе I иммобилизация была показана 58,3% пациентов, период иммобилизации не превышал 21 дня, а в большинстве случаев (52,8%) ограничивался 7–14 днями. В группе II иммобилизация была показана 74,2% пациентов и ее продолжительность составляла 21 день и более. В группе III иммобилизация была показана 83,9% пациентов и также составляла 21 день и более. Установлена корреляционная связь средней степени между видом оперативного лечения и продолжительностью иммобилизации (G = 0,35, р = 0,000092).
После окончания иммобилизации объем движений в суставах у большинства пациентов группы I восстановился к 14-му дню, в группах II и III таких пациентов было на 68,7 (р = 0,0001) и 77,7% (р = 0,00001) соответственно меньше, а срок восстановления объема движений в среднем составлял 21 день и более (Рисунок 42). Так, доля пациентов, у которых объем движений восстанавливался к 21 дню, в группе II была в 1,9 (р = 0,083), а в группе III – в 2,2 раза (р = 0,025) выше по сравнению с группой I. Доля пациентов, у которых сохранялось ограничение объема движений более 21 суток, в группах II и III в 5,8 (р = 0,0085) и 5,2 раза (р = 0,018) превышала аналогичный показатель в группе I. Установлена корреляционная связь средней степени между сроками восстановления объема движений и видом оперативного лечения (G = 0,47; р = 0,000001).
На 1-е сутки после оперативного лечения болевой синдром регистрировался у 99% пациентов. К 15-м суткам болевой синдром сохранялся у 16,7% пациентов группы I, 77,4% – группы II (что в 4,6 раз больше по сравнению с группой I, р = 0,000001) и у 74,2% пациентов группы III (что в 4,4 раза больше по сравнению с группой I, р = 0,000001). К 30-м суткам болевой синдром беспокоил 2,8% пациентов группы I, а с 90-х суток не отмечался ни в одном случае. В группах II и III к 3-м суткам болевой синдром беспокоил 16,1% пациентов, что в 5,75 раз больше по сравнению с группой I (р = 0,088), а к 90-м суткам сохранялся еще в 2,3% случаев. Установлена корреляционная связь средней степени между наличием болевого синдрома и видом оперативного лечения (G = 0,59, р = 0,000001).
На 1-е сутки после оперативного лечения функция травмированной конечности отсутствовала в 100% случаях. К 15-м суткам в группе I функция руки восстановилась у 80,6% пациентов, тогда как в группе II – лишь у 22,6 (р = 0,000001), а в группе III – у 16,1% пациентов (р = 0,000001). У большинства пациентов групп II и III (58,1 и 64,5% соответственно) восстановление функции руки происходило к 30 суткам, еще у 12,9% пациентов – к 90 суткам. В отдаленном послеоперационном периоде нарушение функции верхней конечности отмечались только у 2,3% пациентов группы II. Установлена корреляционная связь средней степени между видом оперативного лечения и восстановлением функции травмированной руки (G = 0,54; р = 0,000001).
Более быстрое восстановление объема движений в суставах и функции травмированной конечности у пациентов группы I может быть связано с менее выраженным болевым синдромом и ранним началом реабилитационных мероприятий, что подтверждается и данными корреляционного анализа. Так, установлена корреляционная связь высокой степени между наличием болевого синдрома и восстановлением объема движений (G = 0,75; р = 0,000001) и функции поврежденной руки (G = 0,74; р = 0,000001). В свою очередь продолжительность болевого синдрома коррелировала с продолжительностью иммобилизации (G = 0,21; р = 0,018).
Реабилитационные мероприятия включали лечебную физкультуру и массаж. В комплекс лечебной гимнастики входили общеукрепляющие упражнения в том числе дыхательные, упражнения для здоровой руки, верхнего плечевого пояса, спины, а также для поврежденной руки: динамические упражнения (маховые движения в суставах с постепенно возрастающей амплитудой), облегченные движения в плечевом суставе; упражнения, а в последующем и выполняемые травмированной рукой в условиях обычной нагрузки (стоя и лежа) с использованием предметов (гимнастическая палка).
Лечебная физкультура с 1-х суток проводилась у большинства пациентов группы I, в группах II и III охват реабилитационными мероприятиями в первые сутки был на 85 (р = 0,000001) и 90,3% (р = 0,000001) меньше (Рисунок 43). С 3-х суток лечебная физкультура назначалась трети пациентов группы III, в группе I таковых пациентов было на 92,7% меньше (р = 0,0003), в группе II – на 65,6% (р = 0,042). С 7-х суток лечебная физкультура проводилась у большинства пациентов группы II, в группе I таковых пациентов было на 65% (р = 0,0005), а в группе III – на 33,9% (р = 0,75) меньше. Таким образом, к 7-м суткам после операции охват реабилитационными мероприятиями в группе I составил 91,7%, в группе II – 86,7%, в группе III – 87,1%, то есть различия не были статистически значимыми (р = 0,83). У 52,8% пациентов группы I, 16,1% группы II (на 69,5% меньше по сравнению с группой I, р = 0,0042) и 41,9% группы III (на 20,6% меньше по сравнению с группой I, р = 0,52) лечебная физкультура сочеталась с массажем.
Среди нейротрофических расстройств в раннем послеоперационном периоде ведущим являлась отечность руки, которая на 1-е сутки отмечалась у 100% пациентов (Таблица 8). К 7-м суткам доля пациентов с отечностью травмированной руки в группе I снижалась на 75% (р = 0,000001), в группе II – на 54,8% (р = 0,000002), в группе III – на 58,1 (р = 0,000002), и в группе II на 80,8% (р = 0,083), а в группе III – на 67,6% (р = 0,14) превышала аналогичную в группе I. К 21-м суткам послеоперационного периода в группе I отечности поврежденной руки у пациентов не наблюдалось, а в группе III в 2 раза превышала показатель в группе II (р = 0,47). Установлена корреляционная связь между стойкостью отечности поврежденности руки и видом оперативного вмешательства (G = 0,30, р = 0,0083).
На онемение руки в послеоперационном периоде предъявляли жалобы только пациенты групп II и III: на 1-е сутки в группе III их доля была на 28,3% выше (р = 0,56), на 7-е сутки – в 4 раза (р = 0,35). К 21-м суткам онемение руки сохранялось у одного пациента (3,2%) группы II, а в группе III – не регистрировалось. Установлена корреляционная связь между наличием онемения поврежденности руки и видом оперативного вмешательства (G = 0,67; р = 0,000005). Нарушения сосудистого характера не наблюдались ни в одном случае.
Экспериментальное исследование по определению оптимального расстояния между перфорационными отверстиями при перкутанном остеосинтезе блокируемыми спицевыми конструкциями
Для определения оптимальных точек для проведения фиксации был выполнен эксперимент № 3 с использованием трех образцов плечевой кости с нанесенными на них отверстиями на расстоянии 1 см, 2 см и 3 см (Рисунок 67).
При испытании на 4-точечный изгиб однородное напряжение формировалось между точками нагружения внутреннего пролета, а измеритель прогиба точно измерял прогиб образца в центре опорного пролета.
При проведении испытаний на 4-точечный изгиб (Рисунок 68 – а, б, в, г) образца плечевой кости с расстоянием между отверстиями 1 см (образец № 1) разрушающая сила составила 375 Н при смещении 8,2 мм (Рисунок 69).
При проведении испытаний на 4-точечный изгиб (Рисунок 70 – а, б, в) образца плечевой кости с расстоянием между отверстиями 2 см (образец № 2) разрушающая сила составила 290 Н, что на 22,7% (р 0,05) меньше по сравнению с образцом № 1, при смещении 5,82 мм, что на 29% (р 0,05) меньше по сравнению с образцом № 1 (Рисунок 71).
При проведении испытаний на 4-точечный изгиб (Рисунок 72 а, б, в) образца плечевой кости с расстоянием между отверстиями 3 см (образец №3) разрушающая сила составила 240 Н, что на 36% меньше (р 0,05) по сравнению с образцом №1 и на 17,2% (р 0,05) – по сравнению с образцом № 2, при смещении 7,45 мм, что на 9,1% меньше (р 0,05) по сравнению с образцом №1 и на 28% больше по сравнению с образцом № 2 (р 0,05) (Рисунок 73).
Таким образом, из трех вариантов испытываемых образцов оптимальным расстоянием между перфорационными отверстиями для проведения фиксатора является 2 см.
По итогам результатов экспериментальных исследований сделано заключение:
1. Фиксация проксимального отдела плечевой кости различными вариантами спицевых конструкций выявило более прочную фиксацию отломков при блокировании и дополнительное перфорационное отверстие для проведения блокируемого винта не влияет на прочностные характеристики кости.
2. После формирования перфорационных отверстий на разных уровнях выявлено оптимальное расстояние между отверстиями, не угрожающее прочности диа-физа равное 2 см.